人和大猩猩之间,为什么会有生殖隔离?科学家是如何发现的?
2012年3月,《自然》杂志上发布了一项关于大猩猩基因研究的重要论文,宣布英国桑格研究所等机构的研究团队成功测序了大猩猩的基因组,从而完成了所有人科动物基因组的测序工作。这个突破意味着大猩猩与人类之间的亲缘关系更为密切,同时也引发了科学家对人类与大猩猩存在生殖隔离的原因进行研究的兴趣。
生殖隔离主要指的是亲缘关系相近的两个物种在自然环境下不会交配,或者即使交配也无法产生后代。从最为熟悉的马和驴的例子中,我们可以看出生殖隔离的影响,尽管它们可以交配并生下后代,但是这些后代却无法繁衍后代,从出生之时起就属于不育的状态。
对于人类与大猩猩之间的生殖隔离机制来说,主要存在于受精前。通过研究发现,人类和各种灵长类动物的分离时间不同,其中猩猩在约1400万年前与人类分离,大猩猩在约1000万年前与人类分离,而黑猩猩的分离时间最晚,约为600万年前。因此,虽然人类与黑猩猩之间的基因相似度更高(达到98%),但人类其实有15%的基因组序列与大猩猩更为接近。
然而,即使基因的相似度如此之高,微小的差异也足以影响到3000多万个基因点的突变。这些突变会影响到构成人体的3万个基因中的80%左右。例如,人类的FOXP2基因与黑猩猩体内的该蛋白质相比存在两个氨基酸的差异,而小脑症基因和ASPM基因的细微变化可能导致人类和黑猩猩脑容量产生巨大差异。
此外,人类和大猩猩之间的染色体数量也存在不同,人类有23对染色体,而大猩猩有24对染色体。在染色体数量不匹配的情况下,正常的受精和胚胎发育是不可能实现的。此外,人类Y染色体与黑猩猩Y染色体的结构也存在显著差异。人类的MSY区主要由扩增序列、X退化系列和X转座序列组成,而黑猩猩的MSY常染色质则缺少了X转座序列的参与。
所有这些差异加上人类祖先选择的进化路径,例如大脑进化、直立行走和减少身上毛发等因素,都导致人类与大猩猩无法进行交配。因此,即使科学家在实验中使用特殊手段强行融合人类和大猩猩的基因,所产生的新生物也会是畸形的。
事实上,早在二十世纪初,生物学家伊万诺夫曾尝试通过人猿杂交,试图创造出一种体型强壮、智力具备一定程度的“猿人”。然而,由于困难重重和道德认知的限制,这个实验最终失败并被人们所否定。
虽然杂交曾经存在,但是人类与大猩猩之间的生殖隔离始终存在。实际上,根据哈佛大学和麻省理工学院在2006年的研究论文表明,人类和黑猩猩在1000万年前完成了第一次分离,随后在进化了400万年后重新走到了一起。通过对人类性染色体的研究,科学家认为人类和黑猩猩之间存在着一次早期的杂交事件,这次杂交在演化过程中产生了现代人和现代黑猩猩这两个分支。
综上所述,尽管人类与大猩猩基因相似度高达98%,但微小的差异和基因组的重排组合使得人类和大猩猩之间存在生殖隔离。不论是基因结构差异,还是进化选择的不同路径,都导致了这种不可能的交配。虽然存在杂交的历史,但人类与大猩猩之间的生殖隔离一直存在。现代科学的发展为我们揭示了人类与大猩猩之间的亲缘关系,但未来是否能找到更多证据证明人类是通过杂交而来的,还有待进一步研究和探索。
网址:人和大猩猩之间,为什么会有生殖隔离?科学家是如何发现的? http://c.mxgxt.com/news/view/841156
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